Введение
1 Критический анализ современного состояния исследований характеристик материалов и структур на сверхвысоких частотах 17
1.1 Волноводные методы измерения электрофизических параметров полупроводниковых и диэлектрических структур 18
1.2 Мостовые методы измерения параметров материалов 22
1.3 Резонаторные методы измерения параметров материалов 23
1.4 Измерение параметров материалов методом волноводно-диэлектрического резонанса 28
1.5 Измерение параметров материалов и структур автодинными методами 29
1.6 Измерение параметров материалов с использованием синхронизированных генераторов 30
1.7 Ближнеполевая СВЧ-микроскопия параметров материалов 31
1.8 Измерение толщины нанометровых слоев металла и электропроводности полупроводника в структурах металл–полупроводник по спектрам отражения и прохождения электромагнитного излучения 34
1.9 Измерение параметров материалов с использованием фотонных кристаллов СВЧ-диапазона 2.1 Математическая модель взаимодействия электромагнитного излучения СВЧ-диапазона с одномерными волноводными фотонными кристаллами, содержащими диэлектрические и полупроводниковые слои 50
2.2 Теоретическое обоснование методов многопараметровых измерений полупроводниковых слоистых структур на СВЧ с использованием одномерных волноводных фотонных кристаллов 2.2.1 Результаты компьютерного моделирования процедуры измерения удельной электропроводности подложки полупроводниковой структуры, толщины и удельной электропроводности сильнолегированного эпитаксиального слоя 56
2.2.2 Результаты компьютерного моделирования процедуры измерения толщины подложки полупроводниковой структуры, толщины и удельной электропроводности сильнолегированного эпитаксиального слоя 61
2 Измерение удельной электропроводности и толщины подложки и эпитаксиального слоя полупроводниковых структур с использованием одномерных сверхвысокочастотных фотонных кристаллов
2.2.3 Результаты компьютерного моделирования процедуры измерения подвижности свободных носителей заряда в сильнолегированном эпитаксиальном слое 66
3 Результаты экспериментального определения параметров эпитаксиальных полупроводниковых структур с использованием спектров отражения и прохождения одномерных волноводных фотонных кристаллов 74
3.1 Экспериментальное определение толщины подложки полупроводниковой структуры, толщины и удельной электропроводности сильнолегированного эпитаксиального полупроводникового слоя 74
3.2 Экспериментальное определение подвижности свободных носителей заряда в сильнолегированном эпитаксиальном слое 77
4 Волноводно-диэлектрический резонанс в системе с нанометровым металлическим слоем на диэлектрической подложке и его использование для измерения парамеров структуры 83
4.1 Математическое моделирование взаимодействия электромагнитного излучения СВЧ-диапазона с металлодиэлектрической структурой 85
4.1.1 Модель волновода с металлодиэлектрической структурой, частично заполняющей поперечное сечение волновода 85
4.1.2 Модель волновода с металлодиэлектрической структурой, расположенной перпендикулярно широким и под углом к узким стенкам волновода 89
4.2 Результаты экспериментального исследования частотных зависимостей коэффициентов прохождения электромагнитного излучения при возникновении волноводно-диэлектрического резонанса в системе с металлодиэлектрической структурой и его использования для измерения параметров нанометрового металлического слоя 96
4.2.1 Использование волноводно-диэлектрического резонанса в системе с металлодиэлектрической структурой, частично заполняющей поперечное сечение волновода, для измерения параметров нанометрового металлического слоя 96
4.2.2 Использование волноводно-диэлектрического резонанса в системе с металлодиэлектрической структурой, расположенной перпендикулярно широким и под углом к узким стенкам волновода, для измерения параметров нанометрового металлического слоя 98
Заключение 102
Список использованных источников
